20.Электронные аналоговые приборы

В электронных измерительных устройствах основными функциональными узлами являются усилители, преобразователи и другие электронные устройства. Наиболее широкое применение находят вольтметры, генераторы, осциллографы, частотомеры, приборы для измерения параметров схем. Все аналоговые электронные приборы разделены на 20 подгрупп, которые обозначаются прописными буквами. Каждая подгруппа состоит из нескольких видов, обозначаемых арабской цифрой. Вид может разделяться на типы. Номер типа отделяется от номера вида черточкой. Например: В2 – вольтметры постоянного тока; В3 – вольтметры переменного тока; В4 – вольтметры импульсного тока; В7 – вольтметры универсальные; Г3 – генераторы гармонических колебаний НЧ; Г4 – генераторы гармонических колебаний ВЧ; Г5 – импульсные генераторы; Е3 – измерители индуктивностей; Е6 – измерители сопротивлений; Е7 – измерители универсальные; С1 – универсальные осциллографы; С7 – осциллографы стробоскопические; Ф2 – измерители фазового сдвига; Ч3 – частотомеры электронно-счетные.

36.Мосты переменного тока.

Мосты переменного тока широко применяются для измерения емкости, угла потерь, индуктивности и добротности. При измерении емкости следует учитывать, что реальный конденсатор обычно обладает потерями, которые учитываются в схеме замещения сопротивлением R , причем tgδ=ωRC.. Схема моста для измерения емкости конденсаторов с малыми потерями приведена на рис.Комплексные сопротивления плеч схемы равны:Z₁=R_x+1/jωC_x; Z₂=R₂; Z₃=R₃+1/jωC₃; Z₄=R₄.Условие равновесия этого моста имеет вид (R_x+1/jωC_x)R₄=R₂(R₃+1/jωC₃) Отсюда получаем искомые величины C_x=C₃R₄/R₂; R_x=R₃R₂/R_4.Угол потерь tgδ=ωC_xR_x=ωC₃R₃. Порядок измерения следующий.Установив R₃ = 0, изменяют отношение R₄/R₂ до получения минимального показания нуль – индикатора. Регулировкой R₃ добиваются дальнейшего уменьшения показаний. Затем, вновь изменяют R₄/R₂ и так до получения равновесия.Для измерения емкости конденсатора с большими потерями применяют мост с параллельным включением С₃ и R₃. Для измерения индуктивности L_Х можно применить схему 1. В этой схеме L_XR_X означает последовательное включение активного сопротивления измеряемой катушки R_Х и идеальной индуктивности L_Х (схема замещения). L₃R₃ – параметры образцовой катушки. Для такого включения L_x=L₃R₂/R₄; R_x=(R₃+R)R₂/R_4.

38.Мосты постоянного тока.

Применяются для измерения сопротивлений. При изменении средних сопротивлений (10: 10⁶ Ом) применяют одинарные мосты по схеме рис. 12.1. После уравновешивания моста результат измерения определяют по (12.6). В широкодиапазонных одинарных мостах плечо R₃ изготавливают в виде многодекадного магазина сопротивлений. Плечи отношений (R₂,R₄) выполняют в виде штепсельных магазинов сопротивлений, которые могут иметь значения 10, 100, 1000, 10000 Ом. Нижний предел измерений ограничивается влиянием сопротивлений, контактов и соединительных проводов. Верхний предел – влиянием сопротивления изоляции. Чтобы уменьшить влияние сопротивления проводов и контактов, при измерении сопротивлений меньше 10 Ом, применяют схему с четырьмя зажимами подключения объекта. Тем не менее, погрешности измерения малых сопротивлений могут быть большими из-за низкой чувствительности моста. Этих недостатков лишены двойные мосты. Двойные мосты применяют для измерения сопротивлений в диапазоне от 10^-8 до 100 Ом. Схема двойного моста приведена на рис. Измеряемое сопротивление R_Х включается последовательно с образцовым R₀. Образцовое сопротивление выбирают одного порядка с R_Х. Сопротивление проводников, соединяющих R_Х и R_0, обозначено R. Чтобы уменьшить влияние R на результат измерений, проводник выполняют предельно коротким, с большим сечением. В общем случае: R_x=R₁·R₀/R₂+(R₁· R₄/R₂-R₃) R/(R+R₃+R₄).Чтобы исключить R, принимают R₁=R₃; R₂=R₄.Тогда R_x=R₁· R₀/R₂, т.е. мост превращается в 4-х плечий.Уравновешивается мост регулировкой R₁, который выполняется в виде многодекадного магазина сопротивлений. Для соблюдения условия R₁=R₃ последнее выполняют идентичным R₁ и с общей ручкой управления. Выбор нужного предела производится изменением R₂ одновременно с R₄. Отечественная промышленность выпускает ряд типов мостов (Р-39, Р-329, Р-3009). Их схема с помощью простых переключений преобразуется из одинарного моста в двойной. Так, диапазон измеряемых сопротивлений мостами Р-39 и Р-3009 от 10^-8 до 10¹⁰ Ом. Точность измерений по схеме двойного моста 0,02% (10²:10^-4) Ом, а по схеме одинарного моста 0,1:1%.